Vad är färg?

Vitt ljus, såsom solljus, är i själva verket sammansatt av alla regnbågens färger. Att det är så kan man till exempel se om man låter solljuset brytas i ett prisma. När ljusstrålen passerar genom gränsen mellan luft och glas böjer den av (bryts). Ljusets olika färger bryts dock inte lika mycket, vilket får ljusstrålen att dela upp sid och ge upphov till ett regnbågsmönster. Att vi ibland ser en regnbåge på himlen beror också på att ljuset bryts, i gränsskiktet mellan luft och vattendroppar i atmosfären.

Vårt seende är beroende av att ljus från t.ex. solen eller en lampa reflekteras (återkastas) från föremål runtomkring oss och kommer in i ögat. Vilken färg vi uppfattar att ett föremål har beror på vad som händer med ljuset när det träffar föremålet. Om ljusets alla färger absorberas (fångas upp) uppfattar vi föremålet som svart, dvs inga färger i spektrat reflekteras. Om föremålet reflekterar alla färger i ljuset lika mycket uppfattar vi det istället som vitt. Om föremålet absorberar rött ljus och reflekterar resten av ljusets beståndsdelar uppfattar vi det som grönt, eftersom grönt är komplementfärg till rött. Om föremålet å andra sidan absorberar grönt ljus, kommer vi att uppfatta föremålet som rött!

Motsatta sidor på färghjulet är komplementfärger, t.ex. lila – gul eller röd – grön.

Hur växelverkar molekyler med ljus?

Alla föremål består av molekyler och en del av dessa molekyler påverkas av synligt ljus. Dessa molekyler kommer då att avgöra hur våra ögon uppfattar föremålet. Det är molekylens struktur – hur de ingående atomerna är bundna till varandra – som avgör dess förmåga att absorbera ljus. En del strukturer innebär att molekylen absorberar rött ljus, andra att den absorberar blått ljus – eller, vilket är vanligast, inget ljus alls i det synliga området.

Finns det ljus vi inte kan se?

Ja, det gör det! Solljuset innehåller till exempel ultraviolett strålning. Det är ljus våra ögon inte kan se, men vår hud påverkas av det – vilket vi märker då vi får en solbränna. Djurs ögon skiljer sig från våra, och till exempel kan insekter och vissa fåglar se ultraviolett ljus. De uppfattar alltså världen på ett annorlunda sätt än vi!

Människan och färgämnen

Människans fascination för färger är inget nytt. Naturliga färgämnen kan man hitta i såväl växter som i djurvärlden och i mineraler. Långt innan det fanns kemister som kunde framställa färgämnen i laboratorier kunde man extrahera färger från blommor, löv, rötter och bark. Extrahering och preparering av färgämnen nämns i kinesisk litteratur redan 2600 år f Kr, och det kan ha varit ett av människans första försök att tillämpa kemi!

Jämfört med röda eller gula färger är det inte vanligt att finna blå färger i växter, och dessa var således särskilt värdefulla. Indigofera tinctoria, eller äkta indigo, var en viktig källa till blå färg.

I filmen berättar vi historien om denna färg!

Indigofera tinctoria

Indigofera tinctoria kan bli upp till ett par meter hög, och användes först i Indien för att färga textilier. Indierna exporterade färgämnet till grekerna, som gav det namnet indikon (”indisk substans”). Romarna kallade det sedemera indicum, vilket sedan överfördes till engelska som ordet indigo.

Löven på Indigofera tinctoria är inte blå, men efter jäsning under basiska förhållanden, följt av oxidering, framträder den blå färgen. Denna process upptäcktes av flera kulturer runtom i världen, kanske då löv blev dränkta i urin eller täckta med aska och lämnades att jäsa.

Molekylen i växten heter indican och är färglös. Under jäsningen sker en reaktion där glukosenheten lämnar och en indoxylmolekyl bildas. Indoxyl reagerar med luftsyret och bildar den blå indigo.

Den blå indigomolekylen är dock inte löslig, varför den inte fäster på textilier. För att färgämnet ska fästa på textilier måste man reducera det till ”vitt indigo” eller leukoindigo. Leukoindigo är färglös, men fäster på tyger.

För att färga ett tyg med indigo, reducerar man först indigo i ett bad, typiskt med natriumhydroxid och ett reducerande ämne, och blötlägger sedan tyget i det. Det blir gröngult. När man tar upp tyget och det kommer i kontakt med luftsyret, oxideras leukoindigo tillbaks till indigo och tyget blir blått!

Syntetiskt indigo

Indigo tillverkades med arbetsintensiva metoder i många århundraden. Det var inte förrän i slutet av 1800-talet som en syntetisk form av indigo blev tillgänglig. 1865 började en tysk kemist vid namn Johann von Baeyer undersöka strukturen och han fann ett sätt att tillverka molekylen i laboratoriet med utgångspunkt från startmaterial som var lätt tillgängliga. 1897 blev indigo kommersiellt tillgängligt genom det tyska företaget Badishe Anilin und Soda Fabrik.

Idag uppgår den årliga produktionen av indigo till över 13000 ton.  Syntetiskt indigo, liksom det naturliga ämnet, saknar färgfasthet och används ofta för att färga blåjeans där denna egenskap anses vara en fördel ur modeperspektiv.